Как сталь приварить к чугуну: Страница не найдена — НПФ Техсервис — Техническое оборудование общепромышленного и нефтепромыслового назначения

Содержание

Как варить чугун с металлом

Чугун — электроды и сварка со сталью

Мне предстоит ремонт коробки УАЗика и в перспективе — блока тракторного двигателя. В связи с чем вопрос: каковы особенности сварки чугуна?

Пример шва по чугуну

Указанный Вами сплав — довольно непростой материал, т.к. содержит от 2.14 до 6% углерода (все что ниже 2,14% именуется сталью). Высокое содержание углерода отрицательно влияет на его свариваемость. Как способ плавления, лучше всего подходит ручная дуговая (ММА), либо полуавтоматическая сварка (MIG-MAG).
Консультируйтесь при выборе инвертора со специалистами магазина, они помогут выбрать правильный вариант.

Теперь, собственно, про особенности чугуна:

• он обладает высокой теплопроводностью – соответственно, очень быстро отдает переданное ему тепло. Быстрое охлаждение приводит к возникновению закалочных участков в зоне шва и образованию белого чугуна склонного к охрупчиванию.
• Отсутствие пластичности создает внутреннюю сверхнапряженнность в структуре
• Углерод интенсивно сгорает при нагреве и плавлении с выделением монооксида углерода, способствующего развитию пор и раковин.
• Окисел чугуна очень тугоплавкий

Электроды по чугуну

Для РДС (ММА) используют следующие:

• чугунные сейчас редко встречаются. Могут быть очень большого диаметра от 6 до 15 мм. Рекомендуется применять электроды с минимальным диаметром и на малых токах.
• на медной основе,
• на никелевой основе
• стальные.

Применение стальных электродов

Для чугуна – хуже не придумаешь. Целесообразно, если ремонтируются небольшие дефекты и не планируется дальнейшая мех.обработка. Из-за процесса отбеливания шов становится податливым и хрупким. Применяют электроды ЦЧ-4 стержень которых составлен из чистого Fe или УОНИИ-13/45 , которые используются для заварки «черных » и малолегированных сталей

Наилучшие же характеристики показывают электроды на основе никеля (электроды ESAB ОК 92.

18, ОК 92.58 ). Ими осуществляют холодную сварку чугуна (см. ниже), но рекомендуется незначительный подогрев до 40 градусов. Полученный шов обладает хорошими прочностными характеристиками и обрабатывается резцом или фрезой без ограничений

Электродами на медной основе варится чугун хорошо, но прочностные свойства шва и околошовной зоны вы не получите, связано это с тем, что Cu и Fe не взаимодействуют друг с другом до растворения Cu.

Для полуавтоматической сварки

применяют стальную, никелевую и кремний-бронзовые проволоки в сочетании с защитным газом или его смесями.

Различают горячую и холодную сварку

• При горячая сварке чугун подогревают до температуры от 250 до 650 градусов с последующей плавлением на малых токах. Перегрев и большие токи могут привести к растрескиванию. После сварочной операции чугун медленно охлаждают. Для этого его можно поместить в песок или накрыть теплоизоляционным материалом.

• Холодная сварка для чугуна производится без подогрева, но нужно делать швы как можно короче, необходимо, чтобы они остывали постепенно.

Шлифмашинка Макита от брызг

Сварщик может столкнуться с «обилием» брызг. В таком случае должна помощь зачистка на глубину более 0,5мм. Дело в том, что при изготовлении песчано-глинистой формы, в которую отливают чугун, используются не только песок и глина, а еще и связующие компоненты, среди которых и канифоль. При нагреве возможно попадание этих примесей в поверхностный слой, и они «газят» при нагреве. Используйте шлифмашинку Макита с зачистным или обдирочным кругом для удаления поверхностного слоя.

Сварка чугуна и стали

Здравствуйте, делаю забор с фундаментом в виде ленты. Через каждые 2,5 метра – металлические решетки, которые будут между каменными столбиками. Для армирования каменных столбиков нашлись чугунные канализационные трубы. Решетки в столбиках будут крепиться с помощью стальных полосок. Вопрос: как приварить сталь к чугуну?

Обычно, перед сваркой стальную и чугунную заготовку подогревают до температуры 600 градусов. Предварительный подогрев позволяет получать сплошные герметичные сварные соединения в один проход.
Но если, как в вашем случае, предварительный подогрев в печи невозможен, то технология меняется. Сварку забора осуществляйте валиками длиной не более 25 мм. Перед наплавкой нового валика необходимо подождать, пока предыдущий валик остынет полностью. То есть нельзя перегревать основной металл соединения.
Также шов, полученный таким образом, нельзя подвергать механической обработке, поскольку он имеет повышенную хрупкость. Но прочности для поддержания целостности такой конструкции, как забор, должно хватить с запасом.
Для получения менее хрупкого сварного соединения и более прочного шва используйте электроды для сварки чугуна — а также чугуна со сталью — ESAB ОК 92.58.

Добавить комментарий

Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Toyota Land Cruiser «ТАНК» › Бортжурнал › Свариваем чугун со сталью

Вместо пролога
Агрегат не с моей восьмидесятки. Агрегат с TLC-62, которую клиент пригнал мне в работу. Но, так как 62 серия, отец моей восьмидесятки, то решил сделать запись к себе в БЖ Танка…

Итак…
Проблема заключалась в том, что на левом поворотном кулаке постоянно откручивались болты крепления тормозного суппорта.

Владелец уже замаялся постоянно их подтягивать, подкладывать «шаёлбочки» и творить прочие танцы с бубном.

К гадалке не ходи, там сорвана резьба. Вот на сколько — вопрос разрешим только после разборки агрегата.

Ну, порядок разборки ступицы и прочего описывать не буду. Если кому надо, напишите в комментариях, я тогда изменю текст и добавлю фотки поэтапного разбора-сбора.

В общем, корпус поворотного кулака снят, отмыт и на верстаке.

После дефектовки, отверстий видим на одном полностью слизанную резьбу, а на втором сохранились крайние четыре витка.

Методика ремонта
Вариантов решения проблемы на самом деле не мало.
1) рассверлить отверстие, нарезать резьбу под больший размер. Использовать болт большего диаметра.
2) завтулить и нарезать во втулке резьбу под родной болт.
3) использовать специальные футорки для восстановления резьбы.

Первый вариант, отпал, потому как владелец хочет использовать стандартные болты. Прав на 100%.

Тритий вариант накрылся из-а того, что в нашей деревне не нашлось футорки М12х1,25 Только с интернета, или на заказ через неделю…

Поэтому был выбран второй вариант. Изготовить стальную втулку. Чугуния у меня нет, да и подозреваю, что обработка чугуния на токарке, тот ещё гиморой. Поэтому стальная втулка. Вытекает несколько нюансов:
— припуски на посадку что бы не расколость чугунное ухо, но и так что бы не проворачивалось при нарезке резьбы
— провар одного торца с целью окончательной фиксации втулки

Если с припусками более менее понятно и на практике все делается без труда, то вот со сваркой чугуна и металла — проблемка. Причём методом холодной сварки…

В общем… Пять часов в первый день ушли на изготовление нескольких втулок и попытки провара кромки. Хрена. Тот электрод, который был по чугунию в наличии — отказался делать нормально и по границе материалов, предательски образовывалась трещина. Естественно, меня такой вариант совсем не устраивал.

Второй день ушёл на поиски в нашей деревне специального электрода ЦЧ-4. Позволяет методом холодной сварки наплавлять на чугуний ремонтные валики и сваривать чугуний с железом. Правда необходимо соблюдать некоторые нюансы. В результате кое-как этот электрод был найден в продаже поштучно. Бог — есть!

Остаток дня в количестве двух часов ушёл на изготовление бобышки-затычки, кондукторов для сверления ентой самой бобышки, свар её по периметру с чугуном, сверление и нарезку резьбы.

Собственно результат ремонта первого уха:

Пораскинув остатками мозга, прикинув трудоёмкость процесса и его окупаемость, решил. Второе ухо буду ремонтировать футоркой. Которую, один фиг, на всякий случай, заказал в интернете. Завтра по идее придёт в ТК.

Так что, скоро добавлю для сравнения, процесс ремонта по методу намба три 😉

p/s: совсем забыл упомянуть, что после свара таким электродом, материал крайне тяжело обрабатывается механически. Сверление и нарез резьбы — тяжело…

Как приварить чугун к металлу электросваркой

При проведении ремонтных работ возникают ситуации, когда необходимо соединить разнородные металлы. Можно ли соединить сваркой чугун со сталью? Да, но это под силу людям с опытом. Чугунные сплавы отличаются высоким содержанием углерода, при его выгорании структура металла меняется. Стык проваривается в низкотемпературном режиме, до 120°С. Сталь, наоборот, необходимо сильно разогревать. Для соединения чугунных деталей с другим из черных сплавов разработана технология буферного слоя. Никелевый наплав обеспечивает прочное соединение разнородных металлов.

Технология сварки чугуна со сталью плавящимся электродом

Существует несколько способов сварки чугуна, они применяются для соединения чугунных сплавов с другими металлами:

Горячий – перед соединением детали предварительно нагревают печи до 600°С полностью. Допускается разогрев паяльной лампой только в рабочей зоне (чугунина становится малинового оттенка). Применяется для надежных соединений.
Полугорячий, хорош для легированных сплавов. Соединяемые части частично или полностью нагревают до 200–300°С.
Холодный – детали соединяют без подогрева, применяется для наплавов – швов, работающих на сжатие.

Соединение металлов ручной электросваркой подразумевает предварительную подготовку поверхностей. Чугунный сплав – пористый, хорошо впитывает масло. Пятно недостаточно обезжирить, его нужно зачищать до чистого слоя, иначе шов получится рыхлым.

Как приваривают сталь к чугуну:

Сначала нужно выбрать параметры тока. Если сварочный аппарат, работает только на постоянном, переключают Полярность на обратную. Необходимо учитывать показатель холостого хода (напряжением между полюсами без дуги), допустимое значение – до 54 В. Работать на переменном токе разрешается только при холостом ходе от 54 В.
Сварка производится небольшими участками, валики делаются длиной не более 3 см. Сначала наплавляется чугун, затем к буферному слою приваривается стальная деталь.
Толстостенные швы проваривают многослойно, каждый проковывают перед нанесением следующего. Его делают перпендикулярно первому – так достигается прочность соединения.
После соединения чугунного сплава со сталью горячим и полугорячим способами важно соблюдать режим охлаждения зоны наплавки. Шов периодически подогревают, чтобы он остывал постепенно. При резком охлаждении чугунный сплав трещит из-за возникающих внутренних напряжений.

Выбор электродов

Используют специальные, обладающие:

легким розжигом при запуске;
низкой проплавляющей способностью;
высокой скоростью наплавки;
твердостью получаемого валика.

Марки российского производства:

ЦЧ-4 – многофункциональные с целлюлозным покрытием отличаются стабильным горением, хорошей наплавкой;
ОЗЧ- 2, ОЗЧ- 25 – применяют для сварки тонкостенных элементов, они не прожигают металлы на большую глубину;
МНЧ-2, ОЗЖН-2 используют только при горячем способе соединения чугунных деталей с металлами.

Импортные, используемые при ответственных швах:

Zeller 866, Zeller 855 – универсальные, ими варят чугун с железом без предварительного разогрева;
Ficast NiFe – создают соединения, стабильно работающие на изгиб, кручение.

Перед работой важно электроды хорошо просушить, разогреть, их нагревают от 160 до 300°С. Но из пачки берут только несколько штук – при повторной сушке и нагреве обмазка будет осыпаться.

Применение аргонодуговой сварки

Использование тугоплавких электродов и медно-никелевой присадочной проволоки дает хороший результат.

Как приваривают сталь к чугуну (несколько рекомендаций):

Присадка выбирается по типу металла и разновидности чугуна. Чаще выбирают порошковую проволоку на основе никеля, с нее предварительно сбивают обмазку.
В качестве защитной атмосферы используется аргон, он спасает шов от окисления.
Для работы выбирают тугоплавкие вольфрамовые электроды.
Для работы с тонкостенными элементами сварщики с опытом вместо проволоки используют небольшие тонкие отрезки чугуна.
Для соединений, испытывающих только статические нагрузки (сдавливание), можно применять никелевые сплавы. Они отлично сцепляются с любыми марками сталей.

Как сварить чугун со сталью? Применяемые электроды

Проведение строительных работ или различных восстановительных операций нередко сопряжено с необходимостью сварки различных металлов. Типичный пример – сталь и чугун.

По сути, данные металлы близки друг к другу по химическому составу, основная разница заключается в процентной доле углерода. Этот момент и усложняет проведение работ.

Второй нюанс заключается в том, что вкрапления углерода в структуре могут быть представлены гранулами различного размера. Если они мелкие, то особых сложностей процесс не вызывает, а вот в ситуации, когда гранулы крупные приходится очень тяжело, даже если визуально шов кажется однородным, правильным и надежным, большой прочности достичь не удастся.

Итак, разберемся, как сварить чугун со сталью электросваркой, какие технологические требования нужно соблюдать, существуют ли какие-то эффективные альтернативы для соединения.

Основные методики

Выделяют несколько наиболее эффективных технологий:

Горячий метод. Перед началом работы обе детали нагреваются до 600 градусов. Допускается местный нагрев посредством паяльной лампы. Определить достижение нужной температуры можно по тому, что чугун приобретает малиновый цвет. Достаточно долгий, тяжелый, но наиболее надежный в плане прочности метод.
Полугорячая технология основана на нагреве до 200-300 градусов. Оптимальный выбор для сплавов высокой степени легирования.
Холодная методика не предполагает предварительного нагрева. Она проста в реализации, но может быть использована исключительно при формировании наплава, то есть шва, функционирующего на сжатие.

Сварка чугуна со сталью осложняется особенностями структуры первого материала. Верхний слой не очень плотный, а потому деталь нуждается в предварительной подготовке. Она не просто обезжиривается, а зачищается, пока не покажется чистый слой.

Если данное требование проигнорировать, то готовый шов окажется рыхлым, пористым и непрочным.

Выбор электродов

Практика показывает, что лучшего результата можно достичь использованием следующих элементов:

ЦЧ-4. Электроды данного типа подходят для сварки и по холодной, и по горячей методике. На этом сфера применения не ограничивается, допускается использование изделий при наплавке, напайке, устранении дефектов поверхностей, изготовленных литьевым способом.

Обязательное требование – сварка должна вестись в нижнем положении при постоянном токе с обратной полярностью.

ОЗЧ-2. Обязательное требование к процессу сварки аналогично предыдущим исполнениям. Сварщики с опытом рекомендуют использовать данные элементы во время работы с деталями с тонкими стенками, так как исключено прожигание металла на значительную глубину.
МНЧ-2. Эффективные, но специализированные электроды. Достойный результат можно получить только в том случае, если работа ведется по горячему методу.

Если говорить об импортных аналогах, то лучшие электроды для сварки – это модели Ficast NiFe, позволяющие формировать соединения, выдерживающие нагрузки на изгиб и скручивание, и Zeller под индексами 866 и 855.

Второй вариант универсален и позволяет вести работу без предварительного нагрева металла.

Рабочая инструкция

Перейдем непосредственно к тому, как приварить чугун к металлу:

1. Устанавливаются необходимые параметры электрического тока. Работа ведется при постоянном токе с обратной полярностью — это в случае, если напряжение холостого хода не превышает 54 В . Если напряжение холостого хода выше 54 вольт, то соединение выполняется при переменном токе.

Работа ведется постепенно, малыми участками. Максимально допустимая длина валика – 30 миллиметров. Сначала обрабатывается чугунная деталь, а уже к ней прикрепляется стальное изделие.

2. Если формируется шов большой толщины, то он проваривается постепенно, причем необходимо выполнять проковку перед тем, как делать последующие слои. Проковка выполняется при помощи молотка, свежий шов уплотняется до тех пор, пока он не начнет издавать характерный звон.

Направление швов различно, то есть второй делается перпендикулярно первому. Это позволяет добиться достаточных прочностных характеристик.

3. Если сварка электродом ведется горячим или полугорячим способом, то следует обеспечивать достаточное охлаждение зоны наплавки. Периодически проводится нагрев шва, чтобы исключить его быстрое остывание.

Резкое падение температуры приведет к тому, что внутри него возникнут температурные напряжения, способные спровоцировать и деформации, и разрушение.

Посмотрите видео, где показывается технология сварки чугуна со сталью электродами ЦЧ-4 (холодная методика):

В этом видео показывается, как приварить стальной болт к чугунной детали с помощью медной проволоки:

Аргонодуговая технология

Соединение указанных разновидностей железа возможно и при помощи аргонодугового метода. Для достижения качественного результата необходимо придерживаться определенного набора рекомендаций:

Выбор присадки – важный момент. Точный сорт присадки зависит от того, какой именно вид чугуна участвует в процессе. Наибольшее распространение получила порошковая проволока на никелевой основе, с которой предварительно удалена обмазка.
Аргон – газ, формирующий защитную атмосферу, препятствующий окислению сварного шва.
Лучшие рабочие элементы – это электроды из вольфрама, тугоплавкого металла.
Если свариваемые поверхности отличаются небольшой толщиной, то альтернатива никелю – тонкие чугунные пластинки.
Если сварной шов будет подвергаться исключительно статическим нагрузкам (сдавливанию), то никелевый сплав – лучший вариант. Этот металл хорошо сцепляется со всеми разновидностями стали, вне зависимости от сорта.

Подведем итоги

Соединение чугунных и стальных элементов – это вполне осуществимая задача. Главное – придерживаться указанных выше советов и рекомендаций.

Важный момент состоит и в том, что с повышением степени легирования стали увеличивается и показатель рыхлости сварного шва. Для достижения необходимой прочности нужна тщательная проковка и уплотнение.

Чугун — электроды и сварка со сталью

Пример шва по чугуну

Теперь, собственно, про особенности чугуна:

Электроды по чугуну

Для РДС (ММА) используют следующие:

Применение стальных электродов

Наилучшие же характеристики показывают электроды на основе никеля (электроды ESAB ОК 92.18, ОК 92.58 ). Ими осуществляют холодную сварку чугуна (см. ниже), но рекомендуется незначительный подогрев до 40 градусов. Полученный шов обладает хорошими прочностными характеристиками и обрабатывается резцом или фрезой без ограничений

Для полуавтоматической сварки

применяют стальную, никелевую и кремний-бронзовые проволоки в сочетании с защитным газом или его смесями.

Различают горячую и холодную сварку

Шлифмашинка Макита от брызг

Сварка чугуна и стали

Добавить комментарий

Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Как приварить чугун к стали при помощи электросварки?

Чугун к стали приварить Э/с — реально?
В связи с тем, что мне достался мотоблок нева в нормальном состоянии и некотором избытком железок и наличием инструмента озадачился неспешным изготовлением навесного к нему. И из экономии и для удовольствия типа. Бульдозерный нож уже успешно чистит снег.Теперь понадобилась тележка. В канаве недалеко от дачи валяется остов ЗАЗ-968 с целым передним мостом — появилась идея его примастырить — сразу все будет подрессоренное. Штатный передний рычаг ЗАЗА вроде как чугунный. Вот думаю, как к нему приварить ступицу наглухо металлическую. В наличии имеется Русич 200 как сварочный аппарат.
Просто уж больно не хочется изобретать рычаги и пропиливать квадратную дыру в рычаге для крепления на торсион.
Мож еще какие мысли у кого есть на эту тему?

Вроде в ЗАЗе нет чугунных деталей в подвеске.
А чугун к стали — однозначно нет!

Приварить то можно, вопрос насколько надежно, лет 15 назад приварил стальные углеродистые губки к чугунным тискам, держатся до сих пор, но там нагрузки другие.

Я даже чугунные трубы сваривал электросваркой, меня спец научил — чтобы чугун не лопался при сварке, его надо нагреть пропановой горелкой. Дело долгое и муторное — варить приходилось по-немногу, постоянно нагревая, но две канализационных трубы сварил.

Dima100 написал :
Я даже чугунные трубы сваривал электросваркой, меня спец научил — чтобы чугун не лопался при сварке, его надо нагреть пропановой горелкой.

Совершенно верно. Видел даже сварочный карандаш для чугуна — там явно написано чтобы хоть что-то сделать надо нагреть место сварки до вишневого цвета.

Чугун с чугуном варить можно, для этого продаются даже специальные (медные) электроды, а вот сталь с чугуном что-то сомнительно — подумайте какого состава там будет сварочная ванна. Я что-то сомневаюсь .

А рычаги из чугуна — тоже сомнительно. Если деталь литая, то это не значит что она чугунная. Проверьте этот рычаг на искру на точиле или болгарке и всё станет на место.

Чугун варят и в горячем и в холодном состоянии и не только медными электродами, но получить стойкий к динамическим нагрузкам сварной шов стали с чугуном, ИМХО, вряд ли получится.
2Old major , Не очень понял (вернее совсем не понял

) зачем что-то к чему-то приваривать если мост целый.

Упс. Спасибо. А как проверить «на искру» чугун ли это?
Имеется ввиду передняя подвеска в заз968. Там две трубы одна над другой, внутри торсионы из рессорной стали. На них с боков ЛИТЫЕ стальные или (не дай бог) чугуниевые рычаги. Хочется взять одну из труб, укоротить, надеть штатные рычаги с боков, а к ним ступицы намертво приварить (избавиться от поворотного узла) от него же или например от заднего моста 2141 — от этой штуки у меня колеса есть.

2Old major , Задняя подвеска на «Запоре» удобнее для переделки. Полуоси, крестовины к чертям. Ширина произвольная, пружины, амортизаторы по месту.

Делал дымоход из печки в гараже,стальная труба 115-ая ,на выход на вертикаль приварил метровый кусок 102-й чугунной обычными электродами и на выходе из печки кусок 30 см вварил чугунной той же самой трубы.Все держится ,вот вчера топил,нигде не сифонит не отвалилось.Подскажите,может отвалится позже,чтоб переделать?))).Сварщик я не профи,так,самоучка,варил электродами какие-то LB- Kobelco,производства Япония,2,6 мм

Евгений 1702 написал:
Делал дымоход из печки в гараже,стальная труба 115-ая ,на выход на вертикаль приварил метровый кусок 102-й чугунной обычными электродами и на выходе из печки кусок 30 см вварил чугунной той же самой трубы. Все держится ,вот вчера топил,нигде не сифонит не отвалилось.Подскажите,может отвалится позже,чтоб переделать?))).Сварщик я не профи,так,самоучка,варил электродами какие-то LB- Kobelco,производства Япония,2,6 мм

Евгений 1702 , молотком стукни по стальной трубе, если после этого не отвалится чугунная, то приварил хорошо. А кобелко- хорошие электроды.

Mutru4 написал:
если после этого не отвалится чугунная

отвалится, может даже не сразу, но обязательно, «с мясом» что называется, мясо — чугун будет в данном случае

Old major написал:
Хочется взять одну из труб, укоротить, надеть штатные рычаги с боков, а к ним ступицы намертво приварить (избавиться от поворотного узла) от него же

зачем так сложно? сделать переходники к ступице, закрепиться к ней болтами в штатные отверстия. переходники соединить трубой.

Old major написал:
или например от заднего моста 2141 — от этой штуки у меня колеса есть.

есть опасения, что та телега будет возить тока большие колеса, с нулевой полезной нагрузкой.

для вариантов изготовления, стремиться надо к минимальному весу телеги, и максимальному весу груза. движок Невы не могучий, в реальности.

Mutru4 написал:
если после этого не отвалится чугунная

отвалится, может даже не сразу, но обязательно, «с мясом» что называется, мясо — чугун будет в данном случае

master.msk , Варили 6 чугунных канализационных люков, (приваривали ручки к ним)- лет пять держаться, хотя в люке 70 кг, электроды УОНИ, обмотанные медной проволокой.

Добрый день! Нет, нельзя приварить чугун.. .
Причина простая и понятна третьекурснику технологического ВУЗа.. . (А ведь не надо было прогуливать лекции. )
Чугун есть переплав металла (железо) , а вот сталь- это производное от чугуна и добавок других элементов и даже при иной температуре. То есть это есть искусственное состояние железа, как природного элемента (продукта жизнедеятельности именно Солнца и остатков после взрыва сверхновой в окрестностях нашей Звезды совсем недавно. . . около 4. 5 миллиардов лет назад. Пока что теория ничего другого для объяснения мироздания не предлагает.. .
А там, кто его знает.. .
Так вот Практика показывает, что не удаётся «приварить» чугун к стали.. .
Это так же безнадёжно, как попытка приварить металл к пластмассе
Технолог Вам нужен.. .
он бы сразу вам и объяснил бы разницу в свойствах материалов и в их режимах эксплуатации.

Режим эксплуатации тут фиксированный: в печи горят дрова, дым идет в трубу

технология, электроды и присадочная проволока

Чугуном называют сплав железа с углеродом. В отличие от стали, чугун более пористый, хрупкий, твердый, теплопроводность и коэффициент температурного расширения чугуна меньше. На этих свойствах основано его применение. Чугун повсеместно применяется при изготовлении литых изделий, которые должны обладать достаточной прочностью, термостойкостью и постоянством формы и размеров. Это различные шкивы, ролики, коррозионностойкие трубы, коллектора.

Из-за хрупкости чугуна нередки случаи откалывания выступающих элементов деталей или просто раскалывание изделий. При ремонте таких повреждений с успехом могут быть использованы сварочные работы.

Свойства чугунных сплавов

Содержание углерода в чугуне превышает 2,14%. Это как раз пограничное состояние перехода углерода в форму аустенита, то есть в состояние, когда при концентрации меньше, чем указана выше, он растворен в железе. Такое явление используется при изготовлении сталей.

В чугуне же углерод находится в виде мельчайших нерастворенных частиц, которые обуславливают его твердость и износостойкость, а также невосприимчивость к воздействию агрессивных сред.

Существует несколько разновидностей чугуна в зависимости от химического состава – белый, серый, высокопрочный и ковкий.

Белый практически не поддается обработке режущими инструментами в силу своей твердости и хрупкости. Из него отливают уже готовые чугунные детали, которые не нужно обрабатывать.

Серый чугун очень хорошо переносит статические нагрузки, износостоек, но плохо работает на растяжение и сопротивляется ударам. Такой чугун сваривается лучше всех остальных.

Высокопрочный чугун, как следует из названия, используется в нагруженных конструкциях.

Ковкий чугун допускает создание упрочненного наружного слоя на поверхности деталей, позволяющего чугуну такого типа воспринимать значительные изгибающие нагрузки.

Трудности сваривания

Особенности строения чугуна определяют ряд проблем, возникающих при сварке этого материала.

Из-за химического состава чугуна, при плавлении он становится очень текучим. Это препятствует созданию однородного шва, так как металл при длительном нагревании стремится вытечь из сварочной ванны.

Ввиду малой пластичности чугуна и низкой по сравнению со сталью температурой плавления, возможны растрескивания материала при быстром остывании после воздействия электрической дуги.

Наличие большого количества углерода, который выделяется при нагревании и взаимодействует с кислородом, содержащимся в воздухе, способствует образованию больших пор в зоне сварки, отчего шов получается неоднородным и имеет малую сопротивляемость при нагрузке на изгиб.

Зная эти особенности, можно организовать работу по сварке с таким расчетом, чтобы получить сварочный шов удовлетворительного качества. Чтобы устранить последствия текучести материала, под стык свариваемых деталей подкладывают графитовые пластины, которые препятствуют вытеканию расплавленного чугуна при случайном прожигании.

После окончания сварки стыка, материалу нельзя давать быстро остыть. Особенно актуально это требование при сварке чугуна и стали, когда, например, к чугунным радиаторам приваривают стальные патрубки. Сталь остывает быстрее и поэтому, чтобы уравнять скорость остывания двух соединяемых деталей, стальную засыпают углем или песком, чтобы она дольше сохраняла тепло.

Третья проблема может быть решена применением сварки в среде инертных газов. Можно варить чугун электросваркой с использованием, например, углекислого газа, который вытесняет воздух из сварочной ванны. Допускается использовать смесь углекислого газа с аргоном в пропорции ¼.

Три способа

Соединение деталей из чугуна может производиться, в зависимости от назначения тремя способами:

холодным;
полугорячим;
горячим.

Холодный способ применяется при сварке неответственных соединений, наварки металла на изношенные или истертые поверхности чугуна. Сварка производится при температуре окружающей среды, при этом скорость сварки должна быть достаточно высокой, чтобы не допускать перегрева стыка и последствий при его быстром остывании. Такой способ доступен для использования в быту, без применения дополнительного оборудования.

Полугорячий способ применяется при сварке деталей, которые впоследствии должны испытывать механические нагрузки. Суть способа в том, что деталь предварительно подогревается до температуры 300-350 °C, а это возможно только в специализированных печах. Это позволяет чугуну легче «адаптироваться» к высокой температуре дуги. В результате снижается количество трещин в околошовной зоне.

В случае горячего способа заготовки для сварки подогревают до температуры около 600 °C. Для такого нагрева используют аппараты, создающие индукционные токи. Температура контролируется при помощи приборов.

При достижении необходимого значения температуры производится сварка деталей, после чего их оставляют для остывания, засыпав горячей золой. Процесс остывания может длиться несколько часов. Продолжительность зависит от марки и толщины свариваемого материала.

Технические приемы

В быту наиболее популярна сварка чугуна полуавтоматом, как наиболее доступный и простой вид соединения. При этом тонкие детали необходимо сваривать, обязательно подложив под них графитовые пластины.

Для сварки можно использовать практически любые полуавтоматы, позволяющие использовать сварочный ток, необходимый для плавления чугуна, но не допускающий проплавлений и вытеканий.

Величина сварочного тока колеблется в пределах 90-110 Ампер. Скорость, с которой подается сварочная проволока, настраивается экспериментально. Как правило, она сходна со скоростью подачи при сварке сталей.

Подготовка деталей

Перед началом работ обязательно нужно подготовить поверхности соединяемых кромок. Для этого их очищают от грязи и пыли, обезжиривают. Для обеспечения большей глубины проваривания, с кромок снимается фаска. Края фаски необходимо закруглить.

Если возникла необходимость заварить трещину, ее нужно «разделать» по всей длине, чтобы увеличить площадь соприкосновения детали со сварочным материалом. Это можно сделать шлифмашиной с отрезным абразивным кругом для работ по металлу. Перед сваркой концы трещины необходимо засверлить, чтобы при нагреве она не разошлась еще на большую длину.

Как делать шов

Чтобы минимизировать вредные последствия, которые можно нанести высокотемпературной дугой чугунным деталям, сварку длинных швов недопустимо производить за один проход. Время сварки на отдельном коротком участке стыка не должно быть продолжительным.

Начинать сварку надо с середины стыка и произвести короткий шов, за тем отступив на некоторое расстояние от него, сделать еще два шва с обеих сторон первого. Если стык достаточной длины, необходимо таким же образом сделать еще несколько коротких швов. Затем провариваются участки между наложенными швами.

Первый шов при сварке деталей большой толщины накладывается посередине стыка, практически без осуществления поперечных движений электродом. Далее, по краям первого шва накладываются второй и третий.

Если толщина детали еще позволяет наложение швов, накладывается четвертый шов посередине, сверху второго и третьего, а позже, после остывания, накладываются пятый и шестой швы справа и слева от четвертого.

Указанная последовательность швов применяется и далее, если необходимо произвести еще швы при достаточно большой толщине соединяемых заготовок.

Применяемые материалы

Когда необходимо соединить заготовки способом электросварки, применяются специальные электроды для сварки чугуна, в обмазке которых должен обязательно присутствовать ферросилиций.

Этот материал позволяет добиться однородности шва при сварке серого чугуна. При достаточной квалификации сварщика удается получить шов, который можно будет механически обработать, придавая ему более привлекательный вид.

Наиболее распространены следующие марки электродов:

ЦЧ-4 – используются чаще других. Благодаря особым компонентам, способным вступать в реакцию с углеродом, при которой возникают карбиды, не растворяемые в железе, покрытие этих электродов позволяет получить качественный шов;

ЦЧ-3А – электроды из стальной проволоки с нанесенным на нее фтористокальциевым покрытием. Благодаря этому покрытию получается прочный сварочный шов без трещин;
ЭМЧС – электроды, производимые из стальной низкоуглеродистой проволоки с трехслойным покрытием из легирующего, газозащитного и шлакоформирующего слоя. Такие электроды применяют для сваривания чугунных деталей небольшой толщины (до 10 миллиметров).

При сваривании чугуна в среде инертных газов или неплавящимися электродами допускается применение проволоки для сварки чугуна, марки которой обозначаются ПП АНЧ-1, ПП АНЧ-2, ПП АНЧ-3.

Каждый вид проволоки предназначен для одного из способов сварки – холодного, полугорячего или горячего. Проволока выполнена в виде полой металлической трубки, внутри которой находится флюс. Такая проволока позволяет производить полноценные швы, не уступающие по прочности чугуну, из которого состоят соединяемые детали.

При правильно выбранном способе сварки и достаточной квалификации сварщика, поврежденные чугунные изделия можно восстановить, практически без ущерба их прежнему состоянию, и эксплуатация их возможна в течение длительного времени.

Чугуны и литейные стали | Сварка и сварщик

К чугунам относятся сплавы железа с углеродом, содержание которого превышает 2,11% (2,14%). В этих сплавах обычно присутствует также кремний и некоторые количества марганца, серы, фосфора, а иногда и другие элементы, вводимые как легирующие добавки для придания чугуну определенных свойств. К числу таких легирующих элементов можно отнести никель, хром, магний и др.

Чугун получил широкое распространение как конструкционный материал в машиностроительной, металлургической и других отраслях промышленности в связи с рядом преимуществ перед другими материалами, среди которых в первую очередь надлежит упомянуть следующие: невысокая стоимость, хорошие литейные свойства. Изделия, изготовленные из него, имеют достаточно высокую прочность и износостойкость при работе на трение и характеризуются меньшей, чем сталь, чувствительностью к концентраторам напряжений. Наряду с перечисленными преимуществами изделия из серого литейного чугуна хорошо обрабатываются режущим инструментом. Чугун дешевле стали.

Чугун (кроме белого) отличается от стали наличием в структуре графитовых включений, а между собой чугуны различаются формой этих включений.

В зависимости от структуры чугуны подразделяют на белые и серые. В белых чугунах весь углерод связан в химическое соединение карбид железа Fe₃С — цементит. В серых чугунах значительная часть углерода находится в структурно-свободном состоянии в виде графита. Если серые чугуны хорошо поддаются механической обработке, то белые обладают очень высокой твердостью и режущим инструментом обрабатываться не могут. Поэтому белые чугуны для изготовления изделий применяют крайне редко, их используют главным образом в виде полупродукта для получения так называемых ковких чугунов. Получение белого или серого чугуна зависит от его состава и скорости охлаждения.

Чугуны классифицируют на высокопрочные (с шаровидным графитом) и ковкие.

По степени легирования чугуны подразделяют на простые, низколегированные (до 2,5% легирующих элементов), среднелегированные (2,5 — 10% легирующих элементов) и высоколегированные (свыше 10% легирующих элементов). Шире всего используют простые и низколегированные серые литейные чугуны.

Сварочный нагрев и последующее охлаждение настолько изменяют структуру и свойства чугуна в зоне расплавления и околошовной зоне, что получить сварные соединения без дефектов с необходимым уровнем свойств оказывается весьма затруднительно. В связи с этим чугун относится к материалам, обладающим плохой технологической свариваемостью. Тем не менее, сварка чугуна имеет очень большое распространение как средство исправления брака чугунного литья, ремонта чугунных изделий, а иногда и при изготовлении конструкций. Качественно выполненное сварное соединение должно обладать необходимым уровнем механических свойств, плотностью (непроницаемостью) и удовлетворительной обрабатываемостью (обрабатываться режущим инструментом Причины, обусловливающие затруднения в получении качественных сварных соединений, следующие:

1. Высокие скорости охлаждения металла шва и: зоны термического влияния, соответствующие термическому циклу сварки, приводят к отбеливанию чугуна, то есть появлению участков с выделениями цементита той или иной формы в различном количестве. Высокая твердость отбеленных участков практически лишает возможности обрабатывать чугуны режущим инструментом.

2. Вследствие местного неравномерного нагрева металла возникают сварочные напряжения, которые в связи с очень незначительной пластичностью чугуна приводят к образованию трещин в шве и околошовной зоне. Наличие отбеленных участков, имеющих большую плотность (7,4 — 7,7 г/см³), чем серый чугун (6,9 — 7,3 г/см³), создает структурные дополнительные напряжения, способствующие трещинообразованию.

3. Интенсивное газовыделение из сварочной ванны, которое продолжается и на стадии кристаллизации, может приводить к образованию пор в металле шва.

4. Повышенная жидкотекучесть чугуна затрудняет удержание расплавленного металла от вытекания и формирование шва.

5. Наличие кремния, а иногда и других элементов в металле сварочной ванны способствует образованию на ее поверхности тугоплавких окислов, приводящих к образованию непроваров.

Шов представляет собой металл, полностью расплавлявшийся. В зависимости от скорости охлаждения структура его будет представлять собой белый или серый чугун, с различным количеством структурно-свободного углерода.

В отдельных участках зоны термического влияния в зависимости от скорости охлаждения возможно возникновение структур закалки, а также в зависимости от количества графитизаторов может быть получен либо белый, либо серый чугун. Наиболее эффективное средство предотвращения отбеливания металла шва и высокотемпературного участка околошовной зоны, а также резкой закалки на участке околошовной зоны, — высокий предварительный или сопутствующий подогрев чугуна до температуры 600 — 650°С. Сварку с таким подогревом называют горячей сваркой чугуна. Высокий подогрев и замедленное охлаждение способствуют также ликвидации трещин и пористости за счет увеличения времени существования жидкой ванны и лучшей дегазации ее, а также уменьшения температурного градиента, термических напряжений. Сварку с подогревом до температур 300 — 400°С называют полу горячей, а без предварительного подогрева — холодной сваркой чугуна. При полугорячей и холодной сварке чугуна широко используют металлургические и технологические средства воздействия на металл с целью повышения качества сварных соединений. К их числу относятся:

— легирование наплавленного металла элементами-графитизаторами, с тем, чтобы при данной скорости охлаждения получить в шве структуру серого чугуна;
— легирование наплавленного металла такими элементами, которые позволяют получить в шве перлитно-ферритную структуру, характерную для низкоуглеродистой стали, путем связывания избыточного углерода в карбиды, более прочные, чем цементит, и равномерно распределенные в металле;
— введение в состав сварочных материалов кислородосодержащих компонентов с целью максимального окисления углерода (выжигания его) и получения в металле шва низкоуглеродистой стали;
— применение сварочных материалов, обеспечивающих в наплавленном металле получение различных сплавов цветных металлов медно-никелевых, медно-железных, железоникелевых и других, обладающих высокой пластичностью и имеющих температуру плавления, близкую к температуре плавления чугуна.

Горячая сварка чугуна. Наиболее радикальным средством борьбы с образованием отбеленных и закаленных участков шва и околошовной зоны и образованием пор и трещин служит подогрев изделия до температуры 600 — 650°С и медленное охлаждение его после сварки.

Технологический процесс горячей сварки состоит из следующих элементов:

I — подготовка изделия под сварку;
II — предварительный подогрев деталей;
III — сварка;
IV — последующее охлаждение.

Холодная и полугорячая сварка чугуна, обеспечивающая в металле шва получение серого чугуна. Холодная сварка чугуна электродами, положительных результатов не обеспечивает, так как при больших скоростях охлаждения, соответствующих данным условиям проведения сварки, образуется структура белого чугуна в шве и высокотемпературной области околошовной зоны, а также происходит резкая закалка металлической основы участков зоны термического влияния. Возникающие при этом деформации превышают деформационную способность металла шва и околошовной зоны, в результате чего образуются трещины. Для предупреждения отбеливания необходимо обеспечить такой состав металла шва, для которого в этих условиях будет получаться структура серого чугуна с наиболее благоприятной формой графитных включений. Это может быть достигнуто путем введения в наплавленный металл достаточно большого количества графитизаторов и легирования чугуна элементами, способствующими сфероидизации карбидов (магнием).

Получить в наплавленном металле и металле шва серый чугун можно, применяя специ-альные сварочные материалы, которые обеспечивают легирование через электродное покрытие. Примером таких материалов могут служить электроды, стержень которых изготовлен из низкоуглеродистой проволоки, например, марок Св-08 или Св-08А, а в легирующем покрытии содержится достаточное количество элементов графитизаторов — углерода и кремния. Для холодной и полугорячей сварки чугуна автоматами, и главным образом полуавтоматами, используют специальные порошковые проволоки, обеспечивающие получение в шве серого чугуна.

Холодная сварка чугуна электродами, обеспечивающими получение в наплавленном металле низкоуглеродистой стали. Если выполнить наплавку на чугун электродами, предназначенными для сварки углеродистых или низколегированных конструкционных сталей, то в 1-м слое даже при относительно небольшой доле участия основного металла получится высокоуглеродистая сталь, которая при скоростях охлаждения, имеющих место в условиях сварки без предварительного подогрева изделия, приобретает резкую закалку. В связи со сказанным такие стальные электроды можно применять только для декоративной заварки небольших по размерам дефектов, если к сварному соединению не предъявляются требования обеспечения прочности, плотности и обрабатываемости режущим инструментом.

Холодная сварка чугуна электродами, обеспечивающими получение в металле шва цветных и специальных сплавов. Для получения швов, обладающих достаточно высокой пластичностью в холодном состоянии, применяют электроды, обеспечивающие получение в наплавленном металле сплавов на основе меди и никеля.

Кроме чугунов широкое применение находит также стальное литьё. Это, как правило, качественные углеродистые и легированные стали, в которых для улучшения литейных свойств несколько увеличено количество кремния (до 0,6 — 1%). Свариваемость этих сталей определяется содержанием углерода и легирующих элементов и несколько хуже, чем аналогичных качественных углеродистых сталей. Например: Сталь 25 сваривается без ограничений, Сталь 25Л — ограничено свариваемая, требует подогрева перед сваркой и последующей термообработки.

How to Mig Weld Cast Iron — 8 простых шагов

Чугун относится к группе сплавов железа и углерода. Процент углерода колеблется от 2% до 4%. Чугун имеет множество применений, что обусловлено его уникальными характеристиками.

Он обладает превосходной устойчивостью к деформации, исключительной обрабатываемостью, хорошей текучестью и имеет относительно низкую температуру плавления. Это вещество полностью отличается от других металлов или веществ.

Несмотря на то, что эти выдающиеся параметры сделали его очень полезным, с другой стороны, он сделал очень трудным, но очень необходимым сварку, особенно из-за хрупкости некоторых типов.Однако сваривать нельзя. Ниже приведены инструкции по сварке чугуна MIG MIG .

Как правильно сваривать чугун

1. Сварка в среде инертного газа (MIG)

Сварка металла в инертном газе (MIG), также известная как газовая дуговая сварка металла (GMAW), представляет собой процесс, при котором электрическая дуга образуется в середине электрода и металла. Это вызывает плавление металла, что, в свою очередь, приводит к их соединению.

Сварка

Mig выполняется быстро и, несомненно, обеспечивает очень высокое качество сварного шва.Процесс также прост и дает наилучшие результаты, как и ожидалось.

2. Сборочные материалы

При подготовке к Mig сварите чугун. Важно собрать все необходимые материалы, которые могут вам понадобиться, чтобы процесс был эффективным.

Убедитесь, что у вас есть такие вещи, как защитное снаряжение, сварочный аппарат, а также металлы и материалы, которые нужно сваривать методом MIG.

Также проверьте и убедитесь, что источник питания доступен и его достаточно для выполнения всего процесса.Убедитесь, что вы правильно настроили сварочный аппарат, учли все необходимые измерения и отрегулировали все настройки.

3. 1 ^st Шаг

Безопасность — это первое, на что следует обратить внимание перед тем, как приступить к сварке чугуна методом MIG. Сварка — это очень сложная задача, которая сопряжена с множеством рисков. Это связано с тяжелыми машинами, тупыми и острыми предметами и даже с очень высокими температурами и вредными газами.

Здесь безопасность является ключевым моментом.Убедитесь, что вы одеты в подходящую защитную одежду, такую как перчатки, очки, сварочные куртки и многое другое. Это помогает значительно снизить количество несчастных случаев, связанных со сваркой.

4. 2 ^nd Шаг

Очистка деталей, которые вы собираетесь сваривать, является очень важным этапом независимо от метода сварки или даже типа металла.

Как бы то ни было, при использовании некоторых методов грязные поверхности всегда необходимо очищать, так как в результате получается превосходный сварной шов.

Тщательно, но осторожно удалите грязь, чтобы убедиться, что в области, которую вы собираетесь сваривать, нет посторонних материалов.

Это помогает удалить захваченный газ, что обеспечивает более прочное соединение и, таким образом, служит вам в течение более длительного периода времени.

5. 3 ^ряд Шаг

На этом этапе вы прикрепите патч. (В этом случае нашивка может быть отделенной частью заготовки). Поместите его между неотъемлемой частью и убедитесь, что он достаточно твердый и в положении, позволяющем сваривать.

Установка заплатки в неправильном положении приводит к плохой сварке и приводит к слабому соединению, которое служит очень короткое время. Это также может повлиять на эффективность свариваемого прибора.

6. 4 ^th Шаг

Теперь можно начинать сварку. При сварке чугуна температура является ключевым фактором. По этой причине сварка выполняется короткими швами примерно на 2,54 см (0,025 м) после каждого шва, важно подождать примерно 35 секунд (0.6 минут).

Это дает ему достаточно времени для охлаждения, предотвращая повышение температуры, что, в свою очередь, приводит к низкой производительности. Ключевым моментом в этом процессе является то, чтобы он оставался медленным и низким.

Чугун не растягивается и не деформируется. Однако это приносит в жертву стойкость к растрескиванию. Температуры выше 760 ⁰ C (1400 по Фаренгейту) вызывают напряжение в металле, что приводит к растрескиванию.

Примечание : поскольку нагрев не требуется, старайтесь сохранять заготовку прохладной, а не холодной.Это означает, что при повышении температуры примерно до 37 ⁰ C (100 по Фаренгейту) температура не должна превышать ту, которую вы можете удобно удерживать в руке.

7. 5 ^th Шаг

На этом этапе вы занимаетесь изучением. Это предполагает сверление отверстий на поверхности заготовки. Это позволяет использовать винты, что делает сварку более успешной. После этого приварите винты на месте, чтобы убедиться, что заплатка держится на месте.

Шипы обеспечивают очень прочный сварной шов.Он также экономичен и обеспечивает быстрое надежное крепление. Это дополняет сварку MIG.

8. Заделать трещины

Наличие трещин сразу после сварки чугуна вовсе не означает плохого качества сварки. Чугун очень хрупкий и легко трескается. Это означает, что практически невозможно не найти трещины после сварки, если строго соблюдалась правильная процедура.

Найдите трещины и заделайте их герметиком, чтобы стыки были водонепроницаемыми.Это, в свою очередь, продлит их срок службы. После заделки всех трещин вы можете очистить машину и оставить место таким же чистым, как и раньше.

Окончательный приговор

Наконец, есть и другие методы, которые используются для безупречной сварки чугуна. Это включает использование никелевого стержня, использование сварочного аппарата или даже использование железного стержня. Эти методы, наоборот, очень трудны из-за природы чугуна, как упоминалось ранее.

Однако из вышеизложенного становится ясно, что сварка чугуна методом MIG не только намного проще, но и очень удобна.Это также экономичный и наиболее часто используемый метод.

Сварочный шов длится долго и имеет очень высокое качество, так как шлак не улавливается, а дуга защищается газом. Таким образом, этот процесс без стресса идеален, но не ограничивается только новичками.

77 Комплект сварочных стержней для чугуна 1/2 фунта (диаметр 3/32 дюйма) —

Прежде всего, отмечу, я довольно опытный сварщик. Я знаю свои способности, а также свои ограничения. Если кто и умел сваривать с этим продуктом, то могу.Раньше я с большим успехом сваривал чугун с никелевыми стержнями. Согласно веб-сайту Muggy, этот стержень без пористости сваривает чугун практически с чем угодно. Вот цитата с их сайта. «77 — это сварочный пруток для чугуна премиум-класса, который обеспечивает сварные швы, обладающие высокой прочностью, устойчивостью к трещинам и отсутствием пористости при применении к широкому спектру чугунов». Это звучало как идеальное решение проблемы с гидравлической установкой моего трактора. Мне пришлось приварить чугунный фитинг к стальному фитингу JIC, что было очень редко.Во-первых, эти удилища дорогие. Мне доставили 7 удочек на 80 долларов. Я был очень осторожен, чтобы подготовить материалы в токарном станке, вырезать область для сварного шва и убедиться, что она чистая до блеска. Стержень 1/8 должен быть способен сваривать с переменным или постоянным током 60-110 ампер. Стержень 1/8 не выдержит дуги при 100 ампер. Он будет только прилипать. Я с трудом мог сваривать при 115. На самом деле требовалось больше тепла, которое было намного выше спецификации. Сварной шов был довольно уродливым, как и в демонстрационных видеороликах на YouTube. Это беспокоило меня перед покупкой, но я подумал, что, возможно, у меня получится лучше.После сварки я вставляю фитинг в токарный станок, чтобы повернуть его вниз и очистить место. Для машины это был медведь. Я сломал 4 твердосплавных фрезы, работая с этой штукой. После того, как я отполировал его и стал хорошо выглядеть, я подумал, что со мной все в порядке, но все же пришлось провести испытание под давлением. Сразу обнаружил 6 отверстий под штифты. Нет пористости? Лучше подумай еще раз. Я пробовал шлифовать их и заново сваривать, но открывалось все больше и больше дырок. Во время шлифовки отверстий для штифтов я начал обнаруживать, что сварной шов, хотя и отлично выглядел после опиливания и полировки, плохо сцеплялся с другими металлами.Итак, я посмотрел на фитинг, обдумал свои варианты и решил выбросить удивительные влажные стержни 77 и пойти по старой школе и припаять их с помощью моей ацетиленовой горелки и латунного паяльного стержня. Это устранило проблему и прошло испытание под давлением. Тяжелый урок усвоен. Не тратьте деньги на продукты с удивительными историями, и в реальной жизни вы не найдете никого, кто бы подтвердил их правдивость. По сути, все, что я читал об этом продукте, просто неправда. Возможно, владелец принял желаемое за действительное, но это не помогло мне починить трактор.Честно говоря, я думаю, что мог бы лучше справиться с обычным удилищем 7014. Излишне говорить, что я полностью разочарован и больше никогда не куплю ничего, что говорит о Магги.

Сварка и сшивание чугуна

Специализированная сварка и холодная прошивка металла для ремонта исторических чугунных конструкций

Терри Симс


	Myton Bridge (1868 г.), Myton on Swale, Северный Йоркшир, после структурного ремонта и реставрационных работ по замене отсутствующие и поврежденные компоненты

Некоторые из самых впечатляющих конструкции из чугуна, одна из самых ранних и наиболее известных мост на Айронбридже в Колбрукдейле, Город Шропшир часто считается колыбелью Индустриальная революция.

В 18 веке, когда чугун стал более широко доступный, он был быстро принят для конструкционных и декоративных целей. В красота материала заключалась в том, что это могло быть производятся в огромном разнообразии форм и конструкции и серийного производства, допускающие несущие колонны и сложные фасады, которые будут создан за небольшую часть стоимости традиционных каменные резные.

Это развитие совпало с периодом быстрого роста торговли и коммерции, отражены в великолепных зданиях, таких как Донкастерская кукурузная биржа, рынок Дьюсбери Зал и грандиозные проекты вокзалы по всей стране.

Этим зданиям уже более века. часто значительной красоты, а также имеет большое архитектурное и историческое значение, и многие из них перечислены, что требует тщательного подход к ремонту и восстановлению структурных происходит сбой.

Серый чугун, наиболее часто встречающаяся форма встречались в викторианских зданиях, были обычно производится в формах из зеленого песка. («Зеленый» означает способность совокупности быть формы, а не его цвета.) Этот процесс позволил для воспроизведения мелких деталей, но также представили неотъемлемую проблему хрупкости в материал.

ТИПОВЫЕ ПРОБЛЕМЫ

Серый чугун имеет отличные свойства под сжатие, но оно намного слабее современного конструкционные стали, где действуют сдвиговые нагрузки и растяжение вовлечены.

Сегодня просадки — одно из самых общие причины разрушения конструкции в чугунные конструкции. Благодаря методу конструкции его можно не заметить до тех пор, пока неудача достигла довольно продвинутой стадии. В Причина этого в том, что в конструкциях, состоящих чугунных колонн и балок, обычно необходимо замаскировать болтовые соединения какое-то декоративное покрытие.Эти обложки может скрыть основные проблемы и, в этом смысле, великолепие декоративного чугуна также может быть его падением.

Если в здании происходит просадка построены из колонн и чугунных балок, давление будет оказываться на болты, ведущие к локальные трещины в балках и возможные отказ.

Другая частая причина разрушения конструкции попадание воды между секциями чугуна, особенно если предыдущие ремонтные работы были выполняется с помощью болтов из нержавеющей стали, которые не были изолированы с помощью нейлоновых шайб.В наличие влаги, это быстро приводит к биметаллическая коррозия и последующая коррозия и растрескивание в области вокруг болтов.

В одном случае при косметическом ремонте эдвардианский рынок, большая часть декоративное литье выпало из-за того, что краска соскоблил. Чтобы определить степень проблема, инженеры работают из Cherrypickers удалены небольшие квадратики материала из некоторые декоративные отливки, чтобы выявить болтовые соединения между колоннами и стальные конструкции.Они обнаружили, что практически все болты, которые они проверили, вышли из строя: новые секции балки были необходимы, а существующие колонны пришлось усилить.

Хотя изначально чугун представлен как огнестойкий материал в текстиле мельниц и складов, в условиях сильной жары это не работает как строительный материал. Где пожары опустошили викторианский чугун зданий, Донкастерская кукурузная биржа один пример, часто были серьезные структурный отказ.Проблемы усугубляются при тушении пожара с помощью пожарных рукавов поскольку резкое изменение температуры вызывает дальнейшее охрупчивание и растрескивание происходит в колонны и балки. Это часто сопровождается полным распадом декоративного литья особенности железа.

Опять же из-за хрупкости серого чугун, ударные повреждения могут иметь разрушительные последствия.Приведены примеры этого. серией искусно украшенных чугунных фонтаны, расположенные на кольцевых развязках в Площадь авеню Кингстон-апон-Халл. Через период времени все было разрушено в результате ДТП и пришлось ремонтировать.

Чугун можно отремонтировать с помощью различных процессов в соответствии с точным характером чугун и обстоятельства, в которых ремонт должен быть выполнен.Эти процессы включать специализированные методы сварки, сшивание холодным металлом и различные виды армирование.



Ремонт отливки малого сечения с помощью ручной дуговой сварки: вверху слева, сломанные участки до ремонта; внизу, предварительный прогрев сломанных участков; вверху справа, сварка разделы; и, внизу, шлифовка ремонтной гладью

ВИДЫ КОНСТРУКЦИОННОГО ЧУГУНА

В чугуне обычно содержится два углерода. до четырех процентов, что в десять раз больше, чем большинство сталей.Кроме серого чугуна есть две другие формы; белый чугун, который в основном используется в машиностроении применения, и чугун с шаровидным графитом (SG). В большинстве случаев требуется тщательное расследование. требуется для определения точного типа чугуна отбирая образцы для лабораторного анализа.

Название «серый» чугун происходит от цвет при переломе по сравнению с внешний вид белого чугуна.Его высокий углерод содержание приводит к образованию графита, создавая плоскости слабости, и это для этого причина того, что его прочность на разрыв и ударная вязкость уступают конструкционным сталям.

SG-чугун — второй по распространенности встреченная форма чугуна в викторианском здания. С исторической точки зрения, это означало улучшение механические свойства оригинального серого литья железо.Производится обработкой чугуна. с добавками магния или церия перед Кастинг. Это создает отливки, в которых графит находится в сфероидальной формы вместо хлопьев, в результате чего с большей пластичностью и более высокой прочностью на разрыв чем серый чугун.

Согласно «практическому правилу», один из способы отличить серый чугун и чугун (хотя и не безошибочный) в том, что при просверливании серое чугунное мелкие стружки материала и пыли, тогда как SG железо выдает что-то похожее на маленькое повороты, часто сопровождаемые характерным запах.

Свариваемость, серая литая железо обычно требует специального нагрева обработка до, во время и после сварки. Для сравнения, чугун SG легче сваривается в большинстве ситуаций. Это потому что чешуйки крупного графита в сером чугуне сделать его менее пластичным, что приведет к созданию хрупких микроструктур в зоне термического влияния зона.Напротив, графит с шаровидным графитом в Чугуны SG обеспечивают большую пластичность, уменьшая возникновение хрупких микроструктур.

Серый чугун особенно уязвим к силы расширения и сжатия созданы в процессе сварки и как материал начинает остывать. Чтобы преодолеть эту проблему, необходимо обычно необходимо предварительно нагреть всю отливку медленно и равномерно перед началом сварки, а потом дать остыть постепенно.

СВАРОЧНЫЙ ЧУГУН

Как можно понять, все эти факторы имеют большое влияние на практичность ремонт конструкционных и декоративных отливок. Незначительные дефекты декоративного литья или трещины длиной не более 25 мм обычно эффективно сваривать на месте. Однако в в некоторых случаях сварка полностью исключена из-за проблем с удалением очень больших конструктивные элементы и их термообработка в соответствующим образом.В этом случае альтернатива формы ремонта, такие как холодная прошивка металла (где не используется тепло), армирование или может потребоваться полная замена обдуманный.

К счастью, есть много экземпляров где секции конструктивно-декоративных отливки можно транспортировать в мастерскую где сварка может производиться под тщательно контролируемые условия.

В некоторых случаях печь может использоваться для предварительный нагрев отливки, но во многих случаях эффективнее сделать импровизированный ограждение из огнеупорных материалов. Это позволяет предварительный нагрев отливки до температуры 200-300 ° C на кислородноацетиленовом оборудовании подключен к насадке для перца, которая рассеивает тепло по максимально возможной площади отливки.Эта температура поддерживается на протяжении всего сварочного цикла и, когда сварка завершена, очень медленное, равномерное охлаждение скорость должна быть достигнута.

Один из способов предварительного нагрева температура поддерживается за счет использования тепловое одеяло, закрывающее отливку. Этот требует значительных навыков со стороны сварщик, который должен завершить сварку, пока регулировка теплового одеяла, чтобы он содержал тепло и защитить себя.

В случае очень больших конструкционных отливок, таких как колонны и балки в Викторианские вокзалы, подогрев май быть непрактичным из-за общего размера компонент или сложность удаления это с сайта. В этих условиях сварка техника предполагает выбор низкой силы тока настройка для уменьшения тепловложения и предотвращения локального перегрев.Приваривать валики примерно 30-75 мм в длину и площадь немедленно «очищается» легким молотком для снижения напряжений в сварном шве. Этот процедуру повторяют, убедившись, что сварной шов бусинки расположены достаточно далеко друг от друга, чтобы избежать локализованное накопление тепла.

Когда дело доходит до сварки тонких трещин профильные отливки, которые нельзя предварительно нагреть, Применяется техника «ступенчатой сварки».В этот метод, «сбалансированная» сварка является ключом к успех. Сначала просверливаются отверстия диаметром 3 мм. конец трещины, чтобы предотвратить ее раскрытие далее, когда применяется тепло. Готовясь к сваркой, трещина затем выдавливается и слегка земля. Ступенчатая сварка начинается в центре трещина с использованием отложений длиной 25 мм. В первый депозит вносится справа от центра и второй слева, позволяя каждому остыть полностью, прежде чем перейти к следующему.В таким образом, количество приложенного тепла тщательно сбалансирован на протяжении всего сварочного цикла.

При сварке трещин на больших участках, трещина имеет U-образную форму, чтобы учесть стальные шпильки должны быть вставлены с интервалом 75 мм, чтобы укрепить стык. Во время сварки эти шпильки сплавиться с материалом, на который наносится укрепить сустав.

Ручная дуговая сварка металлическим электродом (MMA) часто используется при ремонте чугуна потому что высокотемпературная дуга требует более низкие уровни предварительного нагрева. На основе никеля электроды используются в этом методе, потому что их пластичности. Тщательный подход — это требуется, сначала высушив электроды в печь, затем предварительно нагрейте сварочный колчан.
Сила тока установлена низкой, но достаточно высокой, чтобы сплавить сварочный материал с основным металлом.Опять же, важен сбалансированный подход, работающий в секциях от 30 до 40 мм и никогда не закрывать концы сварного шва до тех пор, пока средний участок не станет завершенный.


	Автор, Терри Симс, осматривает сварной шов в чаше фонтана

ВЫШИВАНИЕ ХОЛОДНЫХ МЕТАЛЛОВ

Главное преимущество холодной сшивки металла в том, что он не предполагает применения тепло, избегая проблем расширения и сжатие и возникающие напряжения на материал.Поэтому весь сложный жар упомянутые выше процессы лечения обошли. Это также позволяет избежать горячего разрешения на работу в деревянных домах.

Еще одно важное преимущество — холодная шитье металла, как правило, можно выполнять в на месте, избегая ненужного нарушения структура исторических зданий и избегание стоимость и сложности, связанные с демонтаж конструкций, транспортировка в мастерскую, а затем собирать их на завершение.

Конечно, это непрактично или нежелательно. в любом случае. Например, это эффективнее взять осколки сильно разбитого декоративного литья в мастерскую, где работа может быть выполнена легче.

Процесс шитья холодным металлом начинается с сверление ряда отверстий под прямым углом к трещины в отливке, а затем их преобразование в слот.Чтобы добиться правильного интервала для отверстий используется специальный сверлильный шаблон с центрами на 1∕8 «, 5∕32», 3 ∕ 16 «или ¼» в зависимости от толщины ремонтируемого материала.

Предварительно отформованные замки вставляются в слоты, чтобы создать мост через сломанный разделы. Замки сделаны из высокопрочного никеля. сталь с тем же коэффициентом расширения, что и чугун.Этот материал выбран специально потому что он достаточно прочен, чтобы выдерживать поперечные нагрузки, но достаточно пластичный, чтобы обеспечить необходимый эластичность.

В большинстве ремонтов будет серия замков. и стежки, расположенные через равные промежутки времени вдоль трещина. Когда это будет завершено, отверстия будут просверлен по линии трещины между каждый стежок. Они нажимаются, чтобы получить специальные винты, которые заполняют трещину и обеспечивают ее полностью водонепроницаем.

Наконец, область, которая была прошита находится на уровне земли относительно поверхности оригинала материал для создания бесшовного ремонта. В этом случае, после ремонта трещины на участке металл зачастую прочнее оригинального литья железный материал, и когда он был загрунтован и покрашенный ремонт может быть незаметен.

В некоторых случаях, связанных с тяжелой загрузкой напряжения, такие как ремонт чугунных колонн, есть необходимость в дополнительном армировании.В этих обстоятельствах «главный ключ» вставлены в дополнение к обычным «швам». «Мастер-ключ» — это большой кусок металла. которые могут быть изменены по форме или размеру в зависимости от особые требования к ремонту. Это включает в себя большую перемычку, которая устанавливается используя ту же технику, что и обычный сшивание.

В случаях, когда целые части материала отсутствуют из-за коррозии или механическое повреждение, кусок металла, известный как «вставка», может быть сделана, чтобы заполнить пробел и прошит в положение.Вставки этого типа могут быть все, что угодно, от нескольких дюймов до нескольких футов.

Шитье холодным металлом — исключительно универсальная техника, которую можно использовать в ремонт конструкционных колонн, балок, перемычек кронштейны и другие элементы конструкции. Может также использоваться для восстановления сложных декоративные отливки, которые могли потрескаться или разрушены из-за повреждений в результате удара или в результате попадание воды.

В проекте реставрации, холодное шитье по металлу. можно комбинировать со специализированными методами сварки, в зависимости от обстоятельств и характер материала, который отремонтирован.

Один из самых впечатляющих примеров крупномасштабной реставрации холодным металлом сшивание в сочетании со специализированной сваркой техники — Донкастерская кукурузная биржа где тысячи фрагментов декоративных отливки были повторно собраны после обширного пожара повреждать.

Другой пример — Галерея Фергюсона в Перте, Шотландия, актерский состав железное здание, построенное в 1832 году как гидротехническое сооружение, но совсем недавно переоборудован в картинную галерею. За прошедшие годы 192 чугунных панели, которые окружать галерею стало сурово ржавчина, и многие крепления вышли из строя. В 2003 году программа реставрации Историческое здание категории А было начато с цель сохранить как можно больше оригинала материал по возможности.

В этом случае необходимо было перевезти панели в мастерскую, где они могли быть индивидуально оцененным и отремонтированным.